废旧沥青混合料再生利用的试验

试验分析证明,再生沥青混合料的路用性能能够满足高等级公路沥青路面的各项指标要求,提出了旧料使用率、再生剂最佳用量范围以及试验关键点。

热再生沥青混合料再生剂与旧沥青混溶状态测试方法——文献综述

当前热再生沥青混合料基于再生剂(新沥青)与旧沥青处于完全混溶状态假定进行设计,近来的研究表明:实际生产过程中,再生剂与旧沥青之间的混溶状态可能达不到完全混溶的程度。这种理论假设与实际不符会导致生产拌合后的热再生沥青混合料路用性能与设计产生较大差异,甚至产生路面早期损害。因此准确了解热再生混合料中再生剂与旧沥青在实际拌合后的混溶状态对验证设计假定的合理与否以及对热再生沥青混合料生产拌合质量的控制有显著的意义。本文对比了了当前再生剂(新沥青)与旧沥青混溶状态的4种常用测试方法——标记结合料法、可识别差异法、分步抽提法和性能间接测试法,分析了4种方法的优劣,并讨论了混溶状态测试方法的发展方向。

大型沥青厂拌热再生设备的比较——双滚筒连续式沥青混合料再生搅拌设备的优势

通过对我国现有两种大型厂拌热再生设备的介绍和比较,同时结合沥青厂拌再生的实际要求,分析了双滚筒连续式沥青混合料再生搅拌设备的优势。

废旧沥青混合料再生利用技术综述

随着我国高速公路的建设飞速发展,以及建成的高速公路进入了维修养护阶段,废旧沥青混合料再生技术的研究逐年得到了公路工程界的普遍关注。较全面介绍了废旧沥青混合料再生技术的发展历程,国内外研究应用状况以及研究成果。并对废旧沥青混合料厂拌热再生、厂拌冷再生、就地热再生以及就地冷再生四种再生技术的施工工艺、特点和能源消耗量进行了综述。

用旧沥青混合料再生技术修补路面坑槽

介绍旧沥青混合料再生新技术的先进性、简单的施工工艺、经济实用价值和发展前景。

沥青厂拌热再生新型设备的比较—双滚筒整体式沥青混合料再生搅拌设备的优势

通过对我国目前现有的大型双滚筒间歇式沥青混合料再生搅拌设备的介绍和比较,着重分析双滚筒整体式沥青混合料搅拌设备的优势。

攀枝花S214线SMC常温再生沥青混合料再生剂最佳掺量研究

沥青路面再生利用时再生剂的最佳掺量是关键环节,本文在RAP掺量已定的情况下,在室内将再生剂按照不同的比例掺入再生沥青混合料中,进行马歇尔试验和性能验证试验,实验结果表明,随着SMC常温再生剂掺量的增加,混合料动稳定度逐渐降低,但也满足规范要求,因此,为了保证SMC常温再生沥青混合料具有良好的高温性能,必须选择合适的SMC常温再生剂掺量,防止增加成本的同时降低了路面的使用性能。

废旧沥青混合料再生效果研究

沥青混合料再生利用技术能实现公路建设过程中材料的高效循环利用,是公路建设可持续发展的大势所趋。本文采用R2、R3两种不同粘度的再生剂,制备旧料掺量为40%的再生沥青混合料,通过浸水马歇尔稳定度试验、车辙试验、低温弯曲试验等一系列室内试验对再生沥青混合料的水稳性能及高、低温稳定性等及两种再生剂再生效果进行了评价。试验结果表明,两种沥青再生剂均可以显著提升废旧沥青混合料的各项性能指标。

旧沥青混合料再生利用技术探索与实践

对旧沥青混合料再生技术应用进行了可行性、必要性分析。经试验和实践表明 ,采用沥青混合料再生技术生产出来的再生沥青混合料质量良好 ,并可取得相当可观的经济效益和社会效益。

基于干式油石分离的废旧沥青混合料再生技术研究

为了探究废旧沥青混合料再利用关键技术,文章先详细阐述了铣刨料的干式油石分离再生工艺及其特点,再通过室内试验验证了该处理工艺所得再生沥青混合料的性能及制备的再生SMA-13混合料的路用性能,并总结了施工关键技术,最后通过实体工程验证了施工工艺控制效果。研究结果表明,经过干式油石分离再生后的沥青混合料,其性能与新集料基本相同,对混合料性能的影响较小。

沥青混合料再生预制件在公路附属工程中应用的可行性分析

将RAP再生后,通过振动压实工艺制成不同用途的预制件应用于公路附属设施(路缘石、泄水槽、排水沟等),沥青混合料再生预制件可大幅度提高RAP掺量,各项性能指标满足要求,且施工方便、应用领域广,符合绿色循环的可持续发展政策。根据依托项目应用情况调研可知,再生预制件满足使用要求,经过冬季冻融期及雨季的考验,预制件在使用过程中未出现破损、坍塌等病害。

再生沥青混合料拌和均匀性识别与机理分析

为探究再生沥青混合料(RAP)拌和过程中的均匀性特征变化规律,考虑拌和时间和RAP料老化程度因素,选择二氧化钛粉末作为RAP料示踪剂,在实验室内制备掺有质量分数40%RAP料的再生沥青混合料,并建立均匀性指标评价再生沥青混合料均匀性特征.通过计算机断层扫描技术(CT)获取沥青混合料数字图像,并对图像进行基于Mimics软件的组分识别,最终建立关于组分和结团的均匀性评价体系.结果表明:粗集料分布情况对混合料拌和均匀性的影响最大,其次是沥青和孔隙分布情况;延长搅拌时间有利于提高再生沥青混合料的拌和均匀性,然而拌和过程中形成的新结团又会阻碍拌和均匀性的改善.考虑组分和结团的均匀性评价体系可以有效揭示再生沥青混合料拌和均匀性特征变化规律,为建设高质量再生沥青路面提供参考.

基于内聚力模型的再生沥青混合料低温断裂性能研究

内聚力模型(CZM)在沥青混凝土开裂研究中得到了广泛应用,但采用内聚力模型对再生沥青混凝土断裂的研究还很少。本文采用随机算法和坐标控制法建立包含旧集料和新集料的再生沥青混合料半圆弯拉模型,将模型分为集料同分布模型和集料随机分布模型两类。研究-10℃时不同RAP掺量(0、25%、50%、75%、100%,质量分数)对再生沥青混合料SCB试件应力强度因子K_(IC)、断裂能G_(F)和抗裂指数I_(CR)的影响。研究结果表明:无RAP掺入的SCB试件具有较好的断裂性能;随着RAP掺量增大,应力强度因子K_(IC)、断裂能G_(F)和抗裂指数I_(CR)均减小,表明RAP的掺入会削弱沥青混合料的低温断裂性能;采用有限元模型得到的断裂参数与室内试验结果一致;相比于集料同分布模型,集料随机分布模型各评价指标的变异性系数整体更大,表明集料分布状态对开裂结果有一定影响;当计算样本足够多时,这两类模型获得的抗裂参数变化规律一致,可有效评价再生沥青混合料断裂性能。

温拌SBS改性再生沥青混合料的路用性能研究

为研究再生SBS改性沥青混合料(RAP)掺量和温拌剂种类对温拌SBS改性再生沥青混合料的路用性能的影响,通过车辙试验、小梁弯曲试验和冻融劈裂试验分析了在RAP掺量为0,10%,30%,50%,Sasobit温拌剂掺量为3.0%和Evotherm温拌剂掺量为2.0%的温拌SBS改性再生沥青混合料的高温稳定性能、低温抗裂性能和水稳性能,并通过灰色关联度分析RAP掺量对两种温拌再生沥青混合料路用性能的影响。结果表明,RAP的掺入可以极大地改善温拌再生沥青混合料的高温性能,但不利于其低温抗裂性能和水稳定性能。不同RAP掺量的沥青混合料对各项路用性能影响程度大小排序均为:水稳定性能<低温抗裂性能<高温稳定性能。在RAP掺量为30%时,掺入Evotherm温拌剂的再生沥青混合料的高温性能、低温抗裂性能、水稳定性能优于掺入Sasobit温拌剂的再生沥青混合料。

水反应型全比例冷再生沥青混合料的路用性能研究

针对常规热拌再生沥青混合料应用时工序繁杂的问题,采用再生AC-20C矿料级配制备了水反应型全比例冷再生沥青混合料、热拌再生沥青混合料和泡沫沥青再生混合料,并对比了3种再生沥青混合料的性能。研究结果表明:水反应型全比例冷再生沥青混合料的性能优于泡沫沥青再生混合料,接近热拌再生沥青混合料。水反应型全比例冷再生沥青混合料7 d的马歇尔稳定度和动稳定度分别可达9.52 kN、4 228次/mm,其水稳定性能、低温抗裂性能和疲劳耐久性能均满足现行施工技术规范对热拌沥青混凝土的要求。随着时间的推移,反应型稀释剂与固化剂的交联络合反应会持续进行,水反应型全比例冷再生沥青混合料的物理力学性能也会持续增强。

基于改进多点支撑骨架状态模型的热再生沥青混合料配合比设计

由于就地热再生旧料(Reclaimed asphalt pavement,RAP)的异同性,目前还没有对设计热再生沥青混合料的最合适方法达成共识。因此,通常基于符合高速公路法规中马歇尔沥青混合料设计方法进行设计,这并不能保证充分地利用RAP且需要大量的时间和劳动成本。本工作通过改进多点支撑骨架状态模型提出了一种热再生沥青混合料配合比的设计方法,设计了四种不同RAP掺量下的热再生沥青混合料;然后通过高温车辙试验、浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验、小梁弯曲试验和间接拉伸疲劳试验测试不同RAP掺量下的新方法设计的高温稳定性、水稳定性、低温抗裂性和疲劳耐久性等路用性能,并与沥青玛蹄脂(Stone mastic asphalt,SMA)热再生沥青混合料进行对比。结果表明:新方法设计热再生沥青混合料的高温稳定性较SMA提升了10%左右;水稳定性增强了1%~2%;而低温抗裂性有些许的下降,但仍满足规范要求;在RAP掺量小于40%时,新方法设计的热再生沥青的疲劳寿命和SMA相当,当RAP掺量大于40%时,新方法设计的热再生沥青疲劳寿命显著降低;因此确定了新方法设计的最大粒径为16 mm的热再生沥青混合料的最佳RAP掺量为40%左右。

考虑颗粒结团的热再生沥青混合料均匀性评价

文中开展筛分试验获取颗粒结团质量,基于CT扫描识别再生沥青混合料内部特征结构,以质量和胶浆组分面积为主要特征参数,建立了考虑颗粒结团程度的热再生沥青混合料均匀性评价方法.同时,通过在筛分试验中设置不同的RAP颗粒粒径和RAP掺量比,以及在CT扫描中设置不同的拌和时间和拌和温度,以探究不同影响因素对再生沥青混合料颗粒结团和均匀性的影响规律.结果表明:颗粒结团比例随着RAP颗粒粒径的增加呈下降趋势,40%RAP掺量比的颗粒结团程度最高;拌和时间对旧沥青胶浆均匀性影响显著,对新沥青胶浆均匀分布无明显影响;在一定拌和时间内,提高拌和温度可以降低颗粒结团程度,减少旧沥青胶浆实现均匀分布所需时间.

乳化沥青冷再生混合料疲劳性能及机理分析

乳化沥青冷再生混合料的抗疲劳开裂性能会影响沥青路面结构层整体服役寿命。为了评价不同增强方式下乳化沥青冷再生沥青混合料的疲劳性能,以普通乳化沥青、外掺玄武岩纤维和SBR改性乳化沥青这3种冷再生混合料为研究对象,开展了乳化沥青冷再生混合料中梁试件的四点弯曲疲劳试验,建立了3种乳化沥青冷再生沥青混合料的疲劳方程,揭示了疲劳过程中动态弯拉模量和累积耗散能的演化规律。采用扫描电镜试验获取了乳化沥青冷再生混合料疲劳破坏界面的微观形貌。试验结果表明:动态弯拉模量衰减至初始模量的70%~80%即可能发生断裂。动态弯曲劲度模量比κ越小、累积耗散能越大,疲劳性能越好。SBR改性乳化沥青和外掺玄武岩纤维均可以改善乳化沥青冷再生混合料的抗疲劳性能。SEM试验揭示了乳化沥青冷再生混合料的抗疲劳性能增强机理。研究成果可为乳化沥青冷再生混合料的抗疲劳性能提升及其耐久性设计提供参考。

基于Superpave法和平衡设计法热再生沥青混合料性能优化设计

沥青混合料回收利用是路面养护中旧料有效利用的方式。我国目前主要采用马歇尔设计方法进行热再生沥青混合料配合比设计,但该方法的指标体系与实际性能缺乏关联性。为解决这一问题,引入了国外设计沥青混合料的方法(Superpave法和平衡设计法)进行热再生沥青混合料设计。根据不同沥青混合料回收料掺量、再生剂制备了9种再生沥青混合料。通过开展汉堡车辙试验、半圆弯拉试验和冻融劈裂试验研究了沥青混合料的抗车辙、抗开裂和水稳定性能。试验结果表明基于Superpave法确定的最佳沥青含量制备的再生沥青混合料抗裂性能无法满足规范要求。其中,芳香烃再生沥青混合料对改善抗开裂性能效果最佳。将平衡设计法用于热再生沥青混合料设计可获得高性能的热再生沥青混合料,各项性能均满足规范要求,为我国热再生沥青混合料的广泛应用提供了一种设计方法。

乳化沥青冷再生混合料断裂性能试验研究

乳化沥青冷再生沥青路面的开裂问题是制约其大规模推广使用的主要原因之一。为了研究冷再生沥青混合料断裂性能的评价指标及抗裂性能提升措施,以普通乳化沥青、外掺玄武岩纤维和SBR改性乳化沥青3种冷再生混合料为研究对象,开展了有预制裂缝中梁的四点弯曲强度试验及其断裂过程的声发射测试;以应变能释放速率、应力强度因子和声发射测试中所采集的能量及振铃计数‒撞击数等参数为评价指标,对比分析了3种不同乳化沥青冷再生混合料的断裂性能。试验结果表明:使用SBR改性乳化沥青和外掺玄武岩纤维均对乳化沥青冷再生混合料的抗断裂性能有较为显著的提升,且相比于使用SBR改性乳化沥青,外掺玄武岩纤维更为有效。振铃计数和撞击数参数可以较好地描述材料的断裂特征,声发射试验结果与断裂力学参数计算结果满足较好的线性相关性。声发射信号参数能够很好地描述乳化沥青冷再生混合料在四点弯曲试验中的断裂特征。